基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统技术方案

本实用新型专利技术提供了基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统，包括：电阻R1的一端与输入电压相连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，电阻R3的另一端分别与电阻R5的一端、电阻R4的一端和运放器U1的反相输入端相连接，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端与运放器U1的输出端相连接，可以通过单运放实现，布板面积小，成本低。

Two element function circuit and hardware system based on single operational amplifier

The utility model provides two yuan and one function circuit and hardware system based on single transport, including: one end of the resistance R1 is connected with the input voltage, the other end of the resistance R1 is connected with one end of the resistance R2 and the positive phase input of the amplifier U1, the other end of the resistance R2 is grounded; the one end of the resistance R3 is input to the power supply voltage and the electricity is input. The other end of the resistance R3 is connected with one end of the resistance R5, one end of the resistance R4 and the reverse phase input of the amplifier U1, the other end of the resistance R4 is grounded, the other end of the resistance R5 is connected with the output terminal of the amplifier U1, and it can be realized by single transport, and the area of the cloth is small and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统
本技术涉及硬件系统
，尤其是涉及基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统。
技术介绍
在电子设计中，当输入的电压为x1时，需要把x1转换为y1，这种情况可以通过y＝kx电路实现，具体可参照图1。当输入的电压为x1时，需要把x1转换为y1；当输入电压为x2时，需要把x2转换为y2，两个转换需要同时成立，那么需要通过y＝kx+b实现，而这种实现则需要采用模数转换器-微控制单元-数模转换器来实现，具体可参照图2，但是，在这种实现方式中采用微控制单元，会存在布板问题，而且成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统，通过单运放实现，布板面积小，成本低。第一方面，本技术实施例提供了基于单运放的二元一次函数电路，所述电路包括：电阻R1的一端与输入电压相连接，所述电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，所述电阻R3的另一端分别与电阻R5的一端、电阻R4的一端和所述运放器U1的反相输入端相连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R5的另一端与所述运放器U1的输出端相连接。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电路还包括：根据运放虚短原理，所述运放器U1的正相输入端的电压为第一电压；根据运放虚断原理，流过所述电阻R3的电流、所述电阻R4的电流和所述电阻R5的电流之间满足预设条件；根据所述第一电压和所述预设条件，得到所述运放器U1的输出电压。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述预设条件为所述电阻R3的电流为所述电阻R4的电流和所述电阻R5的电流之和。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述运放器U1的输出电压满足二元一次函数。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电路还包括：根据下式计算所述第一电压：m＝X_in*R2/(R1+R2)其中，m为所述第一电压，X_in为所述输入电压。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电路还包括：根据下式计算所述运放器U1的输出电压：Y_out＝kx+bk＝R2/(R1+R2)*R5(1/R5-1/R3-1/R4)b＝VCC/R3其中，Y_out为所述运放器U1的输出电压，k为所述二元一次函数的一次项系数，b为所述二元一次函数的常数项，VCC为所述电源电压。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，k和b均为正数或负数。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，在k为所述负数的情况下，如果所述输入电压为高电平，则所述输出电压为低电平。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在k为所述负数的情况下，如果所述输入电压为低电平，则所述输出电压为高电平。第二方面，本技术实施例还提供硬件系统，包括如上所述的基于单运放的二元一次函数电路。本技术实施例提供了基于单运放的二元一次函数电路和硬件系统，包括：电阻R1的一端与输入电压相连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，电阻R3的另一端分别与电阻R5的一端、电阻R4的一端和运放器U1的反相输入端相连接，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端与运放器U1的输出端相连接，可以通过单运放实现，布板面积小，成本低。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的正比例函数电路结构示意图；图2为现在技术的二元一次函数电路结构示意图；图3为本技术实施例一提供的基于单运放的二元一次函数电路结构示意图；图4为本技术实施例二提供的基于单运放的二元一次函数电路实现方法流程图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在电子设计中，当输入的电压为x1时，需要把x1转换为y1，这种情况可以通过y＝kx电路实现，具体可参照图1。其中，y＝kx电路是y＝kx+b电路的一种特例。在图1中，运放器U1的正相输入端与输入电压相连接，运放器U1的负相输入端分别与电阻R2的一端和电阻R1的一端相连接，电阻R2的另一端与运放器U1的输出端相连接，电阻R1的另一端接地。当输入的电压为x1时，需要把x1转换为y1；当输入电压为x2时，需要把x2转换为y2，两个转换需要同时成立，那么需要通过y＝kx+b实现，而这种实现则需要采用模数转换器-微控制单元-数模转换器来实现，具体可参照图2，模数转换器与微控制单元相连接，微控制单元与数模转换器相连接。但是，在这种实现方式中采用微控制单元，会存在布板问题，而且成本较高。为便于对本实施例进行理解，下面对本技术实施例进行详细介绍。实施例一：图3为本技术实施例提供的基于单运放的二元一次函数电路结构示意图。参照图3，电阻R1的一端与输入电压相连接，所述电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，所述电阻R3的另一端分别与电阻R5的一端、电阻R4的一端和所述运放器U1的反相输入端相连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R5的另一端与所述运放器U1的输出端相连接。本申请中由于使用了运放器U1，使得带负载的能力加强，并且保护了前级电路，以及起到跟随保护的作用。运放器U1可以为LM358。LM358是双运算放大器，内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。具体地，该电路的工作原理为：假设运放器U1的正相输入端的电压为m，根据运放虚短原理，运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单运放的二元一次函数电路，其特征在于，所述电路包括：电阻R1的一端与输入电压相连接，所述电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，所述电阻R3的另一端分别与电阻R5的一端、电阻R4的一端和所述运放器U1的反相输入端相连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R5的另一端与所述运放器U1的输出端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单运放的二元一次函数电路，其特征在于，所述电路包括：电阻R1的一端与输入电压相连接，所述电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端和运放器U1的正相输入端相连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R3的一端输入电源电压，所述电阻R3的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钊文，黄子洲，
申请(专利权)人：广东天波信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44